大型水平极化电磁脉冲有界波模拟器的并行模拟分析

作     者：朱湘琴 吴伟 张国伟 蔡利兵 ZHU Xiangqin;WU Wei;ZHANG Guowei;CAI Libing

作者机构：西北核技术研究院强脉冲辐射环境与效应国家重点实验室 

出 版 物：《计算物理》 (Chinese Journal of Computational Physics)

年 卷 期：2019年第36卷第6期

页      面：691-698页

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室专项经费(SKLIPR1601Z)资助项目 

主　　题：有耗 大地 电磁脉冲 水平极化有界波模拟器 时域有限差分 

摘      要：采用将大地设置为均匀有耗介质,并用单轴完全匹配层(UPML)吸收边界截断的方式,对离散电阻加载的地面上方大型水平极化电磁脉冲(EMP)有界波模拟器的时域辐射场进行并行时域有限差分模拟.给出大地电导率和相对介电常数及模拟器圆锥的锥半径不同时模拟器辐射场的时域波形,分析三者对辐射场的影响,并给出模拟器内有10 m长的效应物时耦合场的时域波形.并行模拟时,计算网格总数达18亿.研究表明:大地相对介电常数和电导率越大,近地面测点接收到的地面反射作用越大;测点场的峰值受锥半径的影响最大,且随着锥半径的增大,同一水平面内的场也越不均匀;对地面上方1 m处的几个测点,其脉冲峰值及半高宽受地面反射及地面损耗的影响较大,而地面上方5 m处的几个测点则受地面影响较小;当效应物开孔位置位于模拟器场泄露一侧时耦合进入圆筒内的电磁波能量较多.